電源和數(shù)據(jù)可同一傳輸?shù)男乱蕴W(wǎng)供電系統(tǒng)
什么是以太網(wǎng)供電(PoE) 技術(shù)
由于以無源電纜作為傳輸媒體,并以傳輸電磁波的以太(Enter)命令,所以有"以太網(wǎng)"之稱, “以太網(wǎng)”是指采用IEEE 802.3標(biāo)準(zhǔn)的各種局域網(wǎng)(LAN)系統(tǒng)。而以太網(wǎng)供電(PoE) 是一種電源分配技術(shù),一個(gè)更有吸引力的構(gòu)想則是能同時(shí)將電源和數(shù)據(jù)傳輸至任何連到以太網(wǎng)上的設(shè)備,為此于2003年6月作為IEEE 802.3af標(biāo)準(zhǔn)獲得了通過, 用于在以太網(wǎng)上傳輸和接收電源信號(hào)。

表2:端點(diǎn)PSE或中間PSE檢測(cè)到以上述參數(shù)條件就說明以太網(wǎng)設(shè)備是一個(gè)無效的PD

這種電源分配技術(shù)采用基于以太網(wǎng)供電的IEEE 802.3af標(biāo)準(zhǔn), 如IP電話、無線接入點(diǎn)等功率小于12.95W的設(shè)備都可通過一根傳輸以太網(wǎng)數(shù)據(jù)的CAT-
5電纜來提供電源,見圖1所示.這就是說,并不是所有需要連續(xù)供電的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備,例如IP 電話、無線接入節(jié)點(diǎn)和保安攝像機(jī)或網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控相機(jī)等都需要本地的交流電源了,它還意味著設(shè)備不一定非要放置在靠近墻上電源插座的位置,有些情況下電源線都可以省掉。
以太網(wǎng)供電不僅去除了費(fèi)事的壁式變壓器,還有助于推出一整套新的設(shè)備,這些設(shè)備結(jié)合了數(shù)據(jù)和電源接口,并可對(duì)現(xiàn)有的10、100或1,000Mbps以太網(wǎng)設(shè)備后向兼容。IEEE 802.3af突破了以太網(wǎng)的應(yīng)用,它主要是一個(gè)電源傳輸協(xié)議,而不是數(shù)據(jù)協(xié)議。
以太網(wǎng)供電(PoE)系統(tǒng)
以太網(wǎng)供電連接完全由PSE來進(jìn)行控制,其端口電壓(VPORT)向PD傳遞鏈路狀態(tài)
在PoE系統(tǒng)中,通過現(xiàn)有的以太網(wǎng)接收電源的客戶端設(shè)備被稱為受電設(shè)備(PD)。向PD輸送電力的設(shè)備稱為供電設(shè)備(PSE)。通過每個(gè)RJ-45 端口(扦孔),PD可消耗的功率被限制在12.95W,PSE的輸出被限制在15.4W。只要以太網(wǎng)電纜和物理層(PHY)變壓器具有良好的平衡,每個(gè)PD可期望獲得最大350mA的持續(xù)電流.
考慮到CAT-5 以太網(wǎng)線(最長(zhǎng)100m)上的電壓降,IEEE 802.3af標(biāo)準(zhǔn)為PD和PSE規(guī)定了不同的電壓規(guī)格。較長(zhǎng)的連線上會(huì)產(chǎn)生顯著的壓降,這就迫使PSE輸出比通常的48VDC更高的電壓,以便輸送給PD盡可能多的功率。因此,在以太網(wǎng)線上高達(dá)57VDC的電壓將隨處可見。
PoE網(wǎng)絡(luò)可利用端點(diǎn)PSE或中間PSE實(shí)現(xiàn)
端點(diǎn)PSE(供電設(shè)備)
端點(diǎn)PSE在同一設(shè)備內(nèi)集成了以太網(wǎng)交換機(jī)和電源,即PSE結(jié)合了IEEE 802.3af電源供電功能與數(shù)據(jù)終端設(shè)備(DTE)功能,或目前以太網(wǎng)交換機(jī)和集線器的轉(zhuǎn)發(fā)器功能。這些PSE位于以太網(wǎng)連線的另一個(gè)端點(diǎn)(即網(wǎng)絡(luò)連接的終端)上,并稱為端點(diǎn)(endpoint)。這些端點(diǎn)一般通過數(shù)據(jù)線對(duì)(信號(hào)線對(duì))輸送電源,因?yàn)檫@些線對(duì)肯定連在PD上。這種以太網(wǎng)交換機(jī)有時(shí)被稱為具有“在線電源”(見圖2)。端點(diǎn)PSE最適合于新的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施的部署。
中間PSE安裝在數(shù)據(jù)交換機(jī)和PD之間的連線上,這類PSE稱為中間(midspan) 或稱中跨,電源可利用中間PSE方式注入網(wǎng)線。中間PSE通過CAT-5電纜中的“空閑線對(duì)”提供電源,見圖3所示.而數(shù)據(jù)線對(duì)則直接通過,即對(duì)于基于中間的網(wǎng)絡(luò)而言,PD從一個(gè)已有的非802.3af交換機(jī)接收數(shù)據(jù)而從中間獲得電源。
此類中間PSE,對(duì)于只有少數(shù)以太網(wǎng)設(shè)備需要電源的情況適用,這種方法更具成本效益。這樣的典例通常是在一個(gè)局部區(qū)域內(nèi)有4到24個(gè)端口,而它又是一個(gè)更大的多端口網(wǎng)絡(luò)的一部分(圖3)。
端點(diǎn)PSE與不同于中間PSE的地方是它可以選擇利用信號(hào)線對(duì)同時(shí)傳輸電源和信號(hào),也可以選擇空閑線對(duì)傳送電源。通常來講,PSE必須能夠通過信號(hào)線對(duì)或空閑線對(duì)提供電源,但不需要兩者同時(shí)提供電源。
由于以無源電纜作為傳輸媒體,并以傳輸電磁波的以太(Enter)命令,所以有"以太網(wǎng)"之稱, “以太網(wǎng)”是指采用IEEE 802.3標(biāo)準(zhǔn)的各種局域網(wǎng)(LAN)系統(tǒng)。而以太網(wǎng)供電(PoE) 是一種電源分配技術(shù),一個(gè)更有吸引力的構(gòu)想則是能同時(shí)將電源和數(shù)據(jù)傳輸至任何連到以太網(wǎng)上的設(shè)備,為此于2003年6月作為IEEE 802.3af標(biāo)準(zhǔn)獲得了通過, 用于在以太網(wǎng)上傳輸和接收電源信號(hào)。

圖1:為以太網(wǎng)通過一根傳輸以太網(wǎng)數(shù)據(jù)的CAT-5電纜米提供電源,同時(shí)將電源
和數(shù)據(jù)傳輸至任何連接到以太網(wǎng)的設(shè)備(IP 電話,無線接入點(diǎn)等)示意圖

表2:端點(diǎn)PSE或中間PSE檢測(cè)到以上述參數(shù)條件就說明以太網(wǎng)設(shè)備是一個(gè)無效的PD

這種電源分配技術(shù)采用基于以太網(wǎng)供電的IEEE 802.3af標(biāo)準(zhǔn), 如IP電話、無線接入點(diǎn)等功率小于12.95W的設(shè)備都可通過一根傳輸以太網(wǎng)數(shù)據(jù)的CAT-
以太網(wǎng)供電不僅去除了費(fèi)事的壁式變壓器,還有助于推出一整套新的設(shè)備,這些設(shè)備結(jié)合了數(shù)據(jù)和電源接口,并可對(duì)現(xiàn)有的10、100或1,000Mbps以太網(wǎng)設(shè)備后向兼容。IEEE 802.3af突破了以太網(wǎng)的應(yīng)用,它主要是一個(gè)電源傳輸協(xié)議,而不是數(shù)據(jù)協(xié)議。
以太網(wǎng)供電(PoE)系統(tǒng)
以太網(wǎng)供電連接完全由PSE來進(jìn)行控制,其端口電壓(VPORT)向PD傳遞鏈路狀態(tài)
在PoE系統(tǒng)中,通過現(xiàn)有的以太網(wǎng)接收電源的客戶端設(shè)備被稱為受電設(shè)備(PD)。向PD輸送電力的設(shè)備稱為供電設(shè)備(PSE)。通過每個(gè)RJ-45 端口(扦孔),PD可消耗的功率被限制在12.95W,PSE的輸出被限制在15.4W。只要以太網(wǎng)電纜和物理層(PHY)變壓器具有良好的平衡,每個(gè)PD可期望獲得最大350mA的持續(xù)電流.
考慮到CAT-5 以太網(wǎng)線(最長(zhǎng)100m)上的電壓降,IEEE 802.3af標(biāo)準(zhǔn)為PD和PSE規(guī)定了不同的電壓規(guī)格。較長(zhǎng)的連線上會(huì)產(chǎn)生顯著的壓降,這就迫使PSE輸出比通常的48VDC更高的電壓,以便輸送給PD盡可能多的功率。因此,在以太網(wǎng)線上高達(dá)57VDC的電壓將隨處可見。
PoE網(wǎng)絡(luò)可利用端點(diǎn)PSE或中間PSE實(shí)現(xiàn)
端點(diǎn)PSE(供電設(shè)備)
端點(diǎn)PSE在同一設(shè)備內(nèi)集成了以太網(wǎng)交換機(jī)和電源,即PSE結(jié)合了IEEE 802.3af電源供電功能與數(shù)據(jù)終端設(shè)備(DTE)功能,或目前以太網(wǎng)交換機(jī)和集線器的轉(zhuǎn)發(fā)器功能。這些PSE位于以太網(wǎng)連線的另一個(gè)端點(diǎn)(即網(wǎng)絡(luò)連接的終端)上,并稱為端點(diǎn)(endpoint)。這些端點(diǎn)一般通過數(shù)據(jù)線對(duì)(信號(hào)線對(duì))輸送電源,因?yàn)檫@些線對(duì)肯定連在PD上。這種以太網(wǎng)交換機(jī)有時(shí)被稱為具有“在線電源”(見圖2)。端點(diǎn)PSE最適合于新的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施的部署。

圖2:在端點(diǎn)供電設(shè)備PSE 和受電設(shè)備(PD)的POE 系統(tǒng)的連接中,電源通過信號(hào)線對(duì)傳送
中間PSE安裝在數(shù)據(jù)交換機(jī)和PD之間的連線上,這類PSE稱為中間(midspan) 或稱中跨,電源可利用中間PSE方式注入網(wǎng)線。中間PSE通過CAT-5電纜中的“空閑線對(duì)”提供電源,見圖3所示.而數(shù)據(jù)線對(duì)則直接通過,即對(duì)于基于中間的網(wǎng)絡(luò)而言,PD從一個(gè)已有的非802.3af交換機(jī)接收數(shù)據(jù)而從中間獲得電源。
此類中間PSE,對(duì)于只有少數(shù)以太網(wǎng)設(shè)備需要電源的情況適用,這種方法更具成本效益。這樣的典例通常是在一個(gè)局部區(qū)域內(nèi)有4到24個(gè)端口,而它又是一個(gè)更大的多端口網(wǎng)絡(luò)的一部分(圖3)。
圖3:為采用MAx5935 PSE 控和制器和MAX5940 PD 接口的PoE供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)
化方框圖,該P(yáng)oE 供電系統(tǒng)可工作于千兆位以太網(wǎng)的PD必須向后兼容于PSE應(yīng)用,
因此要從一個(gè)端點(diǎn)PSE 交換機(jī)接收電源
端點(diǎn)PSE與不同于中間PSE的地方是它可以選擇利用信號(hào)線對(duì)同時(shí)傳輸電源和信號(hào),也可以選擇空閑線對(duì)傳送電源。通常來講,PSE必須能夠通過信號(hào)線對(duì)或空閑線對(duì)提供電源,但不需要兩者同時(shí)提供電源。
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